تصفیه فاضلاب صنایع دارویی و داروسازی

  1. خانه
  2. chevron_right
  3. تصفیه فاضلاب صنایع دارویی و داروسازی

تصفیه فاضلاب صنایع دارویی

محصولات این صنعت می تواند به صورت زیر دسته بندی شود:

  • شیمیایی: آنتی هیستامین ها و خواب آورها
  • آنتی بیوتیک ها: طیف باریک یا طیف گسترده
  • بیولوژیکی: واکسن یا سرم
  • حیوانی: هورمون ها یا عصاره ها
  • گیاهی: عصاره های مایع

فرآورده هایی که در بالا نام برده شد، در شکل قرص، کپسول، اکسیر، عصاره، امولسیون، سوسپانسیون، محلول، لوسیون، شربت، ترکیب، افشانه ها، پماد و غیره استفاده می شود.

در واقع صنايع داروسازي شامل دامنه وسيعي از واحدهاي عملياتي و فرايندي هستند كه محصولات متنوعي را توليد مي نمايد. بنابراين، به دليل اين تنوع، تعيين خصوصيات عمومي براي فاضلاب صنايع داروسازي تقريباً غير ممكن است. رشد كارخانجات داروسازي در طي جنگ جهاني دوم به دليل نياز شديد نيروهـاي نظـامي بـه محصـولات نجات دهنده جان انسان ها بسيار زياد بوده است. اين افزايش در توليد محصولات جديد، باعث افزايش مشكلات در تصفيه فاضلاب اينگونه صنايع شـده اسـت.

صنعتي شدن در طي دهه هاي اخير توليد و پخش پسماندهاي مايع، جامد و گاز به محيط زيست را افزايش داده است. دفع اين پسماندها به محيط زيست باعث افزايش بيماري ها و بدنبال آن افزايش توليد دارو براي درمان آن هـا در كشورهاي مختلف شده است. در نتيجه مشكلات مربوط به تصفيه و دفع اين گونه فاضـلاب ها افـزايش يافتـه اسـت. بيشترين تركيبات با منشا دارويي كه در محيط زيست و منابع آب شناسايي شـده انـد عبارتنـد از:

  • كوپروسـتانول (استروئيد مدفوعي)
  • كلسترول (استروئيدهاي گياهي و حيواني)
  • N-N- دي اتيل تولاميد (دور كننده حشـرات)
  • كافئين (محرك)
  • تري كلوسان (گندزداي ضد ميكروبي)
  • و غیره …
تصفیه فاضلاب صنایع دارویی و داروسازی- تصفیه فاضلاب صنایع دارویی- تصفبه پساب دارو- تصفیه فاضلاب داروسازی- پالود صنعت- مهندسین پالود صنعت

تصفیه فاضلاب صنایع دارویی و داروسازی

بعضی واحد ها در صنعت داروسازی، داروهای توده ای تولید کزده، در حالی که بعضی دیگر داروهایی به صورت فرمولاسیون تولید می کتتد. بعضی دیگر هنوز متعهد به دریافت اجزای مختلف یک دارو و ترکیب آن ها در مقدارهای مناسب برای تولید محصولات نهایی هستند. همه ی این واحدها بخش پر کردن و بسته بندی را دارند که باعث تولید میزان زیادی زائدات جامد نظیر کارتن های کاغذی، بطری، آمپول و سر بطری های پلاستیکی می شود. بخشی که دارای آزمایشگاه کنترل کیفی می باشد، معمولا محلی برای نگهداری حیوانات نیز دارد که به آن بخش، اضافه شده است. حیوانات مرده و دیگر مواد زائد جامد ناشی از این بخش باید به دقت جابه جا شده و به طور موثری دفع گردد.

خصوصيات صنعت داروسازي

صنايع داروسازي فرايندهاي گوناگوني از قبيل سنتز شيميايي، تخمير، استخراج و سـاير روش هاي پيچيـده را براي توليد دارو به كار مي برند. همچنين صنايع داروسـازي بـا اسـتفاده از انـواع مختلـف مـواد خـام و فراينـدها، محصولات گوناگوني توليد مي كنند.

بنابراين طبقه بندي آنها بسيار مشكل اسـت. عليـرغم تنـوع زيـاد فراينـدها، موادخام، محصولات نهايي و منحصر بفرد بودن كارخانه ها، ابتدا اين صنايع را به صورت كلي با توجه به فرايندهاي مشابه، مشكلات دفع پسماند و روش هاي تصفيه پسماند دسته بندي مي نماييم.

برپايه فراينـدهاي توليـد، صـنايع داروسازي را ميتوان به پنج گروه زير تقسيم بندي نمود:

  1. كارخانجات تخميري
  2. كارخانجات سنتز كننده مواد شيميايي آلي
  3. كارخانجات تخميركننده / سنتزكننده مواد شيميايي آلي كه معمولاً كارخانجات متوسط و بزرگ هستند
  4. كارخانجات توليد كننده محصولات بيولوژيك مثل كارخانجات توليد كننده واكسن ها و پادزهرها
  5. كارخانجات مخلوط كننده، فرمولاسيون و آماده كننده داروها مثل توليـد كننـدگان قرص ها، كپسـول ها، محلول ها و غيره

كارخانجات تخميري، فرايندهاي تخميري را براي توليد مـواد شـيميايي پزشـكي بكـار مـي برنـد. در مقابـل، كارخانجات سنتز مواد شيميايي آلي با بكار گيري فرايندهاي سـنتز مـواد آلـي، مـواد شـيميايي پزشـكي توليـد مي كنند. در واقع بيشتر كارخانجات، تلفيقي از اين دو فرايند هستند و گروه سوم دسـته بنـدي فـوق را تشـكيل مي دهند. دسته چهارم كارخانجات توليد مواد بيولوژيكي هستند كه واكسن ها و پادزهرها را توليد مي نمايند. دسته پنجم كارخانجات نيز شامل اختلاط داروها، فرمولاسيون و آماده سازي هستند كه محصولات دارويي را به شـكل نهايي آماده سازي مي نمايند. محصولات نهايي شامل قرص ها، كپسول ها، پمادها و غيره هستند.

توصيف فرايند و خصوصيات پسماند

 پسماندهاي دارويي يكي از پيچيده ترين و سمي ترين پسماندهاي صنعتي هستند. همانگونه كه قـبلاً نيـز اشاره شد، صنعت داروسازي فرايندها و مواد اوليه مختلفي را براي توليد يك سري از محصولات نهايي مورد نيـاز مردم بكار مي برد. در نتيجه فاضلاب هاي گوناگوني با خصوصيات كيفي و كمي متفاوت توليد مي گردد كه با توجه به نوع كارخانه، زمان و حتي فصل سال متغير هستند. به دليل مصرف فصلي بسياري از محصولات دارويي، در اغلب موارد توليد آنها در طول سال در يك كارخانه متغير است. به همين دليل خصوصيات فاضلاب توليدي در فصـول مختلف سال تغيير مي كند. بنابراين بيان يك سري خصوصيات عمومي براي فاضلاب اين گونه صـنايع مشـكل است.

عموماً كارخانجات تخميري فاضلاب هاي بسيار قـوي از نظـر محتـواي آلـي توليـد مـي نماينـد كـه اغلـب آنهـا سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي فاضلاب را دچار اختلال مي نمايند. توليد پادزهرها و واكسن ها توسـط كارخانجـات بيولوژيكي باعث توليد فاضلابي با BOD ،COD ،TS ،جامدات كلوئيدي، سميت و بوي بسيار بالا مـي گـردد.

فرآیند تولید:

در صنایع داروسازی، داروها هم با روش تخمیر و هم با سنتز آلی تولید می شود. صنایع مبتنی بر فرآیند تخمیر ویتامین ها، آنتی بیوتیک های مختلف، اسید های آلی، آنزیم ها و غیره را تولید می کنند.

آنتی بیوتیک ها و ویتامین ها به وسیله قارچ یا باکتری در یک تانک بزرگ در حال اختلاط که حاوی محلول نسبتا مرکب مواد مغذی با نسبت مساوی از مواد آلی و معدنی می باشد، سنتز می شود. مواد خام مثل شیره غلات، محلول های حاصل از دستگاه تقطیر، آرد سویا، ماهی یا تمامی محلول ها برای فراهم کردن نیتروژن و فاکتورهای رشد استفاده می شود، در حالی که انرژی به وسیله قندها و نشاسته تامین می شود. صنایعی که داروها را فقط فرموله می کنند و از روش های استاندارد ترکیب کردن، به شکل قرص در آوردن، کپسول کردن و بسته بندی استفاده می کنند، از مواد خامی نظیر شکر، شیره غله، لاکتوز، کلسیم، ژلاتین، تالک، خاک دیاتومه ای، الکل ها، مشروبات، گلیسیرین ها و آسپیرین و دیگر ویتامین ها و آنتی بیوتیک ها استفاده می کنند.

عمل ساخت دارو شامل تولید بذر، تخمیر به منظور افزایش جرم سلولی، تولید متابولیت های مطلوب، صاف سازی جرم سلولی، تنظیم PH، حذف رنگ از آبگوشت تخمیر  شده، جداسازی محصولات نهایی با حلال ها یا روی ستون های رزین مناسب، تبخیر،  صاف سازی و خشک کردن می باشد. در طول دوره ی ساخت، علاوه بر زائدات جامد ذکر شده در بالا، میسیلیوم، کمک فیلترکننده ها، خمیر و غبار ناشی از بخش قرص سازی نیز تولید می شود. فاضلاب تولید شده به صورت زیر طبقه بندی می شود.

  1. پساب حاصل از فرآیند که عمدتا شامل مواد شیمیایی به کار رفته است، پساب ناشی از آبگوشت، تخمیر، حمام شست و شو و جریان آب آلوده
  2. فاضلاب شهری
  3. آب خنک سازی

ترکیب شیمیایی متوسط فاضلاب تولید شده فرآیند ساخت پنی سیلین به صورت جدول در ادامه آمده است. لازم به ذکر است همه ی مقادیر بر حسب میلی گرم در لیتر بیان شده است.

رنگبدون رنگ
بومیوه ای
میزان PH6.3
BOD5 در دمای 37 درجه سانتی گراد1490
نیتروژن آمونیاکی آزاد5
نیتروژن آلبومینویدی13
نیتروژن آلی18
فسفات ها72
سولفات ها50
کلرایدها90
کل جامدات1900
جامدات معلق420
جامدات880

اگر میزان زیادی از حلال ها نظیر استات آمیل یا استون به جریان فاضلاب تخلیه شوند مقادیر بالایی، بخصوص در میزان BOD، خواهیم داشت.

میانگین ترکیبات شیمیایی در فاضلاب تولید شده در ساخت استرپتومایسین به صورت جدول زیر ارائه شده است. در این جدول نیز همه مقادبر به جز PH بر حسب میلی گرم در لیتر می باشند.

رنگزرد کم رنگ
بوگندیده
PH6.2
BOD5 در دمای 37 درجه سانتی گراد1794
نیتروژن آمونیاکی آزاد2.6
نیتروژن آلبومینویدی28.4
نیتروژن آلی29.1
فسفات ها65
سولفات ها52
کلراید ها104
جامدات کل3594
جامدات معلق1750
کل جامدات فرار1446

کارخانه های ساخت داروهای سنتزی پسابی تولید می کنند که به صورت زیر طبقه بندی می شود.

  1. شدیدا اسیدی، با PH کمتر یا برابر 1
  2. فاضلاب ترکیبی از تمام بخش های ساخت، به جز فاضلاب واحدهای میانی
  3. فاضلاب ناشی از شست وشوی کف تمام واحدها
  4. فاضلاب ناشی از توالت ها

به علاوه فاضلاب ورودی حاوی غلظت های متفاوتی از فلزات سنگین نظیر مس، کروم، روی، نیکل و مس می باشد.

تخمير كارخانجات

اين كارخانجات از تكنولوژي هاي تخميري براي توليد انواع مختلف داروها استفاده مي كنند. واحدهاي عملياتي اصلي مرتبط با فرايند تخمير معمولاً شامل واحد توليد بذر، تخمير، تنظيم محلول هـاي شـيميايي، تبخيـر، صـاف سازي و خشك كردن هستند. پسماند توليدي در اين فرايندها، پسماند مايع تخمير ناميده مـي شـود كـه حـاوي زايدات باقيمانده ناشي از استخراج ماده مؤثره دارو است. اين مايع حاوي مقادير قابل توجهي حـلال و ميسـيليوم است كه شامل رشته هاي قارچ ها يا فرم فعال باكتري هاي تخمير كننده است. يك نوع حـلال تجـاري بنـام كتـون داراي BOD حدود L/Kg 2 است كه حدود 9000 برابر از فاضلاب خام شهري قوي تر است. يك هزار گالن از ايـن حلال معادل BOD فاضلاب يك شهر 77000 نفري است. به همين شكل آميل استات كه حلال ديگـري اسـت، داراي BOD معادل L/Kg 1 است. همچنين استون داراي BOD معادل L/mg 400000 است

كارخانجات سنتز مواد شيميايي آلي

 اين كارخانجات انواع مواد شيميايي آلي سنتز شده را بعنوان مواد خام براي توليد دامنه وسيعي از مواد دارويي به كار مي برند. واحدهاي عملياتي مهم در اين گونه كارخانجات شامل واحدهاي سنتز مـواد شـيميايي آلـي نظيـر واكنش هاي شيميايي در حال انجام در داخل مخازن، استخراج حلال ها،كريستاليزه كردن مواد، فيلتراسيون و خشك كردن هستند. فاضلاب توليدي در اين كارخانجات معمـولاً حـاوي آب خنـك سـازي، بخـارات كندانسـه شـده، محلول هاي مادر، فاضلاب ناشي از شستشوي محصـولات نهـايي كريستاليزاسـيون و حلال هـاي ناشـي از فراينـدها هستند.

فاضلاب توليدي در اين فرايند بسيار غليظ است، بطوري كه تصفيه آن مشكل بوده و در اغلب مـوارد مانع از فعاليت سيستم هاي بيولوژيكي مي گردد. اين فاضلاب ها همچنين حاوي دامنه وسيعي از مواد شـيميايي بـا غلظت هاي بالا هستند كه بسياري از آنها محصولات مياني در طي فرايند توليد محصول نهايي هستند. نتايج سنجش سميت زيستي فاضلاب مخلوط اين صنعت در كارخانه اي در طي دوره زماني تماس 48 ساعته حدود 3/0 %بوده است.

كارخانجات تخمير / سنتز مواد شيميايي

 اين كارخانجات تكنيك هاي تخمير و سنتز شيميايي مواد آلي را براي توليد انواع مختلف داروها بكـار مـي برنـد. بطور معمول اين كارخانجات از راكتورهاي تخمير يا سنتز مواد آلي بصورت ناپيوسته استفاده مي كنند.

كارخانجات توليد محصولات بيولوژيك

اين كارخانجات عمدتاً شامل كارخانجات توليد پادزهرها، سرم هـاي حـاوي پـادتن، واكسـن ها، سـرم هـا، آنتـي توكسين ها و آنتي ژن ها هستند. توليد آنتي توكسين ها، سرم هاي حاوي پادتن و واكسن ها باعث توليد فاضلابي حاوي مدفوع حيواني، اعضاء بدن حيوانات، خون، چربي، محتويات پوسته تخم مرغ، دانه هاي مصرف نشـده، محيط هـاي كشت بيولوژيكي، پرها، حلال ها، عوامل گندزدا، تركيبات علف كش، فاضلاب انساني و پساب ناشي از شستشـوي كف سالن ها مي گردند. بطور كلي كارخانجات توليد فراورده هاي بيولوژيكي روزانه 1800000 گالن فاضلاب توليـد مي نمايند.

در اين كارخانجات انواع مختلف فاضلاب توليد مي گردد كه مهم ترين آنها عبارتند از:

  • فاضلاب ناشي از آزمايش حيوانات
  • پسماند عفوني ناشي از تحقيقات آزمايشگاهي روي بيماري هاي حيوانات
  • پسماندهاي سمي شيميايي ناشي از آزمايشگاه هاي تحقيقاتي باكتري شناسي، گياه شناسي و جانور شناسي
  • پسماند ناشي از توليد پادزهرها و پادتن ها
  • فاضلاب انساني.

اين فاضـلاب ها داراي BOD ،COD ،TS، جامدات كلوئيدي، سميت، رنگ و بوهاي زيادي هستند. نسبت COD/BOD اين فاضلاب ها حدود 66/0 است.

95 %از TSموجود در اين فاضلاب داراي ماهيت فرار است كه به راحتي قابل تجزيه بيولوژيك است. عمده اين تركيبات پروتئين و چربي هستند.

كارخانجات تركيب، فرمولاسيون وآماده سازي داروها

فرايندهاي فرمولاسيون داروها شامل مخلوط كردن(مايعات يا جامدات)، جابجايي، به شكل كپسول در آوردن و بسته بندي كردن مي باشند. مواد خام توسط دستگاه فرموله كننده مصرف مي شوند و مواد كمكي و همراه از قبيل شكر، شربت ذرت، كاكائو، لاكتوز، كلسيم، ژلاتين، تالك، خاك دياتومه، الكل، شراب، گليسـيرين، آسـپرين، پنـي سيلين و غيره به آنها اضافه مي گردند.

 اين كارخانجات عمدتاً توليد كننده داروهايي براي درمان بيماري هاي آرتريت، سرفه، سرماخوردگي، تب يونجه، عفونت هاي باكتريايي و سينوسي، خواب آورها، كمـك كننـده هـاي هضـم غـذا و محاظت كننده هاي پوست هستند.

خصوصيات فاضلاب توليدي اين نوع كارخانجات در طي فصول مختلف متغير است و بستگي به نوع تقاضاي مردم به داروهـا دارد. ايـن فاضـلاب ها معمـولاً كمـي اسـيدي، داراي بـار آلـي بـالا ،غلظت جامدات معلق نسـبتاً كـم و درجـه سـميت پـاييني هستند. در طي دوره يك ساله، زماني كه سرفه و سرماخوردگي زياد است، فاضلاب توليدي حاوي مونو ساكاريدها و دي ساكاريدها است وممكن است نيتروژن آن پايين باشد.

بدليل اينكه فرمولاسيون دارو به نيـروي انسـاني زيـادي نيـاز دارد، فاضلاب انساني اينگونه كارخانجات بخش زيادي ازكل فاضلاب توليدي را تشكيل مي دهد. بنابراين بـار فاضـلاب توليدي در اين گونه كارخانجات نسبت به ساير زير گروه هاي صنايع داروسازي بسيار كمتر است.

فهرست
error: Alert: Content is protected !!